KR101270537B1 - Air conditioner and method of controlling the same - Google Patents

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Abstract

공기 조화기 및 그 제어 방법을 개시한다. 본 발명은 압축기의 정격과 압축기의 입출력 냉매의 온도 및 압력 특성을 통해 냉매 사이클에 충전되어 있는 현재의 총 냉매량을 산출할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 공기 조화기는, 압축기와; 실외 열 교환기와; 실내 열 교환기와; 압축기와 실외 열 교환기, 실내 열 교환기를 순서대로 연결하여 냉매의 순환이 이루어지도록 하는 냉매 유로와; 냉방 운전을 실시하여 압축기에서 토출되는 냉매가 실외 열 교환기 쪽으로 모두 집중되도록 한 다음 난방 운전으로 전환하여 실외 열 교환기 쪽에 집중되었던 모든 냉매가 압축기를 통해 실내 열 교환기 쪽으로 이동하도록 하면서 냉매의 상태 정보를 압축기의 성능 데이터에 대입하여 압축기를 통과하는 단위 시간 당 냉매량을 산출하고, 단위 시간 당 냉매량을 적산하여 공기 조화기에 충전되어 있는 총 냉매량을 판정하는 제어부를 포함한다.An air conditioner and a control method thereof are disclosed. An object of the present invention is to be able to calculate the current total amount of refrigerant charged in the refrigerant cycle through the rating of the compressor and the temperature and pressure characteristics of the input and output refrigerant of the compressor. An air conditioner according to the present invention for this purpose includes a compressor; An outdoor heat exchanger; An indoor heat exchanger; A refrigerant passage for connecting the compressor, the outdoor heat exchanger, and the indoor heat exchanger in order to circulate the refrigerant; Perform cooling operation so that the refrigerant discharged from the compressor is concentrated to the outdoor heat exchanger, and then switch to heating operation so that all refrigerant concentrated at the outdoor heat exchanger side is moved to the indoor heat exchanger through the compressor, and the refrigerant state information is transferred to the compressor. And a control unit for calculating the amount of refrigerant per unit time passing through the compressor by integrating the performance data, and integrating the amount of refrigerant per unit time to determine the total amount of refrigerant charged in the air conditioner.

Description

공기 조화기 및 그 제어 방법{AIR CONDITIONER AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}Air conditioner and control method {AIR CONDITIONER AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 구성을 나타낸 도면.1 is a view showing the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 나타낸 공기 조화기의 제어 계통을 나타낸 블록도.FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the air conditioner shown in FIG. 1. FIG.

도 3은 냉매의 증발 온도에 대한 질량의 관계를 나타낸 그래프.3 is a graph showing the relationship of mass to evaporation temperature of a refrigerant.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 방법을 나타낸 순서도.4 is a flowchart illustrating a control method of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]

116 : 실내 열 교환기116: indoor heat exchanger

118 : 압축기118: Compressor

122 : 실외 열 교환기122: outdoor heat exchanger

130 : 사방 밸브130: four way valve

154 : 수액기154: receiver

156 : 기액 분리기156: gas-liquid separator

172, 176 : 제 1 및 제 2 밸브172, 176: first and second valve

174, 178 : 제 1 및 제 2 팽창 장치174, 178: first and second expansion device

182, 184 : 제 1 냉매 상태 검출 센서(제 1 압력 센서 및 제 1 온도 센서)182 and 184: first refrigerant state detection sensor (first pressure sensor and first temperature sensor)

186, 188 : 제 2 냉매 상태 검출 센서(제 2 압력 센서 및 제 2 온도 센서)186, 188: second refrigerant state detection sensor (second pressure sensor and second temperature sensor)

본 발명은 공기 조화기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 공기 조화기의 냉매 사이클에 충전되어 있는 전체 냉매량을 검출하기 위한 공기 조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner and a control method thereof, and more particularly, to an air conditioner for detecting the total amount of refrigerant charged in a refrigerant cycle of an air conditioner and a control method thereof.

공기 조화기는 압축기에서 고온고압으로 압축된 냉매가 실외 열 교환기에서 실외 공기와의 열 교환을 통해 저온으로 되고, 이 저온의 냉매가 실내기에 공급되어 실내 열 교환기에서 실내 공기와의 열 교환을 통해 실내 공기를 냉각시키는 구조를 갖는다.In the air conditioner, the refrigerant compressed to high temperature and high pressure in the compressor is cooled to low temperature through heat exchange with outdoor air in the outdoor heat exchanger. It has a structure for cooling the air.

이와 반대로 실내 공기의 가열(난방)은 압축기에서 고온고압으로 압축된 냉매가 실내 열 교환기에서 실내 공기와의 열 교환을 통해 저온으로 되고, 이 과정에서 실내 공기가 가열된다.On the contrary, the heating (heating) of the indoor air becomes a low temperature through the heat exchange with the indoor air in the indoor heat exchanger, the refrigerant compressed to high temperature and high pressure in the compressor, and the indoor air is heated in this process.

이와 같은 공기 조화기의 실외기와 실내기 사이에 냉매 순환을 위한 배관, 즉 냉매 관이 설치된다. 특히 다수 개의 실내기를 구비하는 멀티 시스템은 이 냉매 관의 길이가 매우 길기 때문에 적당한 길이의 냉매 관을 용접 등의 방법으로 연결하여 설치한다. 그러나 냉매 관의 용접이 제대로 이루어지지 않거나 충분한 관리가 이루어지지 않으면 용접 부위가 파손될 수 있고, 이 부분으로 냉매가 누설될 수 있다. 뿐만 아니라 공기 조화기의 장시간에 걸친 운전에 따른 피로 현상으로 인하여 냉매 관 연결 부위가 느슨해져 이 부분으로 냉매가 누설될 수 있다. 냉매 누설로 인하여 냉매량이 부족해지면 공기 조화기는 본래의 냉난방 능력을 충분히 발휘할 수 없기 때문에 냉매 부족으로 판단되면 부족한 냉매량을 보충하여 충분한 냉난방 능력을 발휘할 수 있도록 해야 하는데, 이를 위해서 냉매 사이클에 현재 충전되어 있는 냉매의 양을 검출할 수 있는 장치와 방법이 요구된다.A pipe for refrigerant circulation, that is, a refrigerant pipe is installed between the outdoor unit and the indoor unit of the air conditioner. In particular, since a multi-system having a plurality of indoor units has a very long length of the refrigerant tube, a refrigerant tube having a suitable length is connected and installed by welding or the like. However, if the welding of the refrigerant pipe is not made properly or if sufficient management is not made, the welded part may be broken, and the refrigerant may leak into this part. In addition, the fatigue phenomena due to long periods of operation of the air conditioner may loosen the refrigerant pipe connection part, and the refrigerant may leak to this part. If the amount of refrigerant is insufficient due to the leakage of refrigerant, the air conditioner cannot fully exhibit its original cooling and heating ability. Therefore, when it is determined that the refrigerant is insufficient, the air conditioner must be compensated for the insufficient amount of refrigerant to provide sufficient cooling and heating ability. There is a need for an apparatus and method capable of detecting the amount of refrigerant.

본 발명은 압축기의 정격과 압축기의 입출력 냉매의 온도 및 압력 특성을 통해 냉매 사이클에 충전되어 있는 현재의 총 냉매량을 산출할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to be able to calculate the current total amount of refrigerant charged in the refrigerant cycle through the rating of the compressor and the temperature and pressure characteristics of the input and output refrigerant of the compressor.

이와 같은 목적의 본 발명에 따른 공기 조화기는, 압축기와; 실외 열 교환기와; 실내 열 교환기와; 압축기와 실외 열 교환기, 실내 열 교환기를 순서대로 연결하여 냉매의 순환이 이루어지도록 하는 냉매 유로와; 냉방 운전을 실시하여 압축기에서 토출되는 냉매가 실외 열 교환기 쪽으로 모두 집중되도록 한 다음 난방 운전으로 전환하여 실외 열 교환기 쪽에 집중되었던 모든 냉매가 압축기를 통해 실내 열 교환기 쪽으로 이동하도록 하면서 냉매의 상태 정보를 압축기의 성능 데이터에 대입하여 압축기를 통과하는 단위 시간 당 냉매량을 산출하고, 단위 시간 당 냉매량을 적산하여 공기 조화기에 충전되어 있는 총 냉매량을 판정하는 제어부를 포함한다.An air conditioner according to the present invention for this purpose includes a compressor; An outdoor heat exchanger; An indoor heat exchanger; A refrigerant passage for connecting the compressor, the outdoor heat exchanger, and the indoor heat exchanger in order to circulate the refrigerant; Perform cooling operation so that the refrigerant discharged from the compressor is concentrated to the outdoor heat exchanger, and then switch to heating operation so that all refrigerant concentrated at the outdoor heat exchanger side is moved to the indoor heat exchanger through the compressor, and the refrigerant state information is transferred to the compressor. And a control unit for calculating the amount of refrigerant per unit time passing through the compressor by integrating the performance data, and integrating the amount of refrigerant per unit time to determine the total amount of refrigerant charged in the air conditioner.

또한, 상술한 공기 조화기는, 냉방 모드와 난방 모드에 따라 압축기에서 토 출되는 냉매의 순환 방향을 전환하여 실외 열 교환기와 실내 열 교환기 가운데 어느 한 쪽으로 냉매가 흐르도록 하는 사방 밸브를 더 포함한다.In addition, the above-described air conditioner further includes a four-way valve for changing the circulation direction of the refrigerant discharged from the compressor according to the cooling mode and the heating mode so that the refrigerant flows to either the outdoor heat exchanger or the indoor heat exchanger.

또한, 상술한 공기 조화기는, 압축기의 흡입 측 냉매 유로에 설치되어 압축기에 흡입되는 냉매의 상태를 검출하는 제 1 냉매 상태 검출 센서와; 압축기의 토출 측 냉매 유로에 설치되어 압축기에서 토출되는 냉매의 상태를 검출하는 제 2 냉매 상태 검출 센서를 더 포함한다.In addition, the above-described air conditioner includes: a first refrigerant state detection sensor provided in a suction side refrigerant passage of the compressor and detecting a state of the refrigerant sucked into the compressor; And a second refrigerant state detection sensor provided in the discharge side refrigerant passage of the compressor to detect a state of the refrigerant discharged from the compressor.

또한, 상술한 공기 조화기는, 실외 열 교환기와 실내 열 교환기 사이의 냉매 유로에 마련되어 온/오프 제어되는 제 1 밸브와; 실외 열 교환기와 사방 밸브 사이의 냉매 유로에 마련되어 온/오프 제어되는 제 2 밸브를 더 포함하고; 제어부는, 냉방 운전 시 제 1 밸브를 오프시킨 상태에서 압축기를 운전하고, 난방 운전시 제 2 밸브를 오프시킨 상태에서 압축기를 운전한다.In addition, the above-described air conditioner includes: a first valve provided in a refrigerant flow path between an outdoor heat exchanger and an indoor heat exchanger and controlled on / off; A second valve provided on the refrigerant flow path between the outdoor heat exchanger and the four-way valve and controlled on / off; The control unit operates the compressor while the first valve is turned off during the cooling operation, and operates the compressor while the second valve is turned off during the heating operation.

또한, 상술한 공기 조화기는, 제 2 밸브와 병렬 연결되는 팽창 장치를 더 포함하고; 제 2 밸브가 오프되면 실외 열 교환기에서 사방 밸브로 이동하는 냉매가 팽창 장치를 통해 감압되도록 이루어진다.In addition, the above-described air conditioner further includes an expansion device connected in parallel with the second valve; When the second valve is turned off, the refrigerant moving from the outdoor heat exchanger to the four-way valve is made to be decompressed through the expansion device.

상술한 목적의 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어 방법은, 압축기와; 실외 열 교환기와; 실내 열 교환기와; 압축기와 실외 열 교환기, 실내 열 교환기를 순서대로 연결하여 냉매의 순환이 이루어지도록 하는 냉매 유로를 포함하는 공기 조화기의 제어 방법에 있어서, 냉방 운전을 실시하여 압축기에서 토출되는 냉매가 실외 열 교환기 쪽으로 모두 집중되도록 하고; 난방 운전으로 전환하여 실외 열 교환기 쪽에 집중되었던 모든 냉매가 압축기를 통해 실내 열 교환기 쪽으로 이동하도록 하며; 압축기를 통과하는 냉매의 상태 정보를 압축기의 성능 데이터에 대입하여 압축기를 통과하는 단위 시간 당 냉매량을 산출하고; 단위 시간 당 냉매량을 적산하여 공기 조화기에 충전되어 있는 총 냉매량을 판정한다.According to an aspect of the present invention, a control method of an air conditioner includes a compressor; An outdoor heat exchanger; An indoor heat exchanger; A control method of an air conditioner including a refrigerant path for circulating refrigerant by connecting a compressor, an outdoor heat exchanger, and an indoor heat exchanger in this order, wherein the refrigerant discharged from the compressor by cooling operation is directed toward the outdoor heat exchanger. Keep them all focused; Switching to a heating operation such that all refrigerant concentrated on the outdoor heat exchanger side is moved to the indoor heat exchanger through the compressor; Calculating the amount of refrigerant per unit time passing through the compressor by substituting state information of the refrigerant passing through the compressor into performance data of the compressor; The total amount of refrigerant charged in the air conditioner is determined by integrating the amount of refrigerant per unit time.

또한, 실외 열 교환기와 실내 열 교환기 사이의 냉매 유로에 마련되어 온/오프 제어되는 제 1 밸브와; 실외 열 교환기와 사방 밸브 사이의 냉매 유로에 마련되어 온/오프 제어되는 제 2 밸브를 더 포함하고; 냉방 운전 시 제 1 밸브를 오프시킨 상태에서 압축기를 운전하고, 난방 운전시 제 2 밸브를 오프시킨 상태에서 압축기를 운전하는 것을 더 포함한다.In addition, the first valve is provided on the refrigerant flow path between the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger on / off control; A second valve provided on the refrigerant flow path between the outdoor heat exchanger and the four-way valve and controlled on / off; The method may further include driving the compressor while the first valve is turned off during the cooling operation, and operating the compressor while the second valve is turned off during the heating operation.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 압축기(118)와 실외 열 교환기(122)는 실외기를 구성하는 근간이 되며, 실내 열 교환기(116)는 실내기를 구성하는 근간이 된다.Referring to Figures 1 to 4 a preferred embodiment of the present invention made as described above are as follows. 1 is a view showing the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the compressor 118 and the outdoor heat exchanger 122 are the bases of the outdoor unit, and the indoor heat exchanger 116 is the base of the indoor unit.

실내 열 교환기(116)는 냉매와 실내 공기 사이의 열 교환을 수행하는 장치이다. 제 1 팽창 장치(174)는 냉난방 운전 모드에서 실내외 열 교환기(116, 122)에 유입되는 냉매의 압력을 조절하기 위한 것이다.The indoor heat exchanger 116 is a device that performs heat exchange between the refrigerant and the indoor air. The first expansion device 174 is for adjusting the pressure of the refrigerant flowing into the indoor and outdoor heat exchangers 116 and 122 in the cooling and heating operation mode.

실외 열 교환기(122)는 냉매와 실외 공기 사이의 열 교환을 수행하는 장치이다. 압축기(118)는 저압의 냉매를 흡입하여 고온-고압의 냉매로 변환하여 토출하는 장치이다. 사방 밸브(4-Way Valve, 130)는 냉방 모드와 난방 모드에 따라 압축기(118)에서 토출되는 냉매의 순환 방향을 전환하여 실외 열 교환기(122)와 실내 열 교환기(116) 가운데 어느 한 쪽으로 냉매가 흐르도록 하는데, 냉방 모드일 때에는 압축기(118)에서 토출된 냉매가 실외 열 교환기(122)에 먼저 공급되도록 냉매의 순환 방향을 전환하고, 난방 모드일 때에는 압축기(118)에서 토출된 냉매가 실내 열 교환기(116)에 먼저 공급되도록 냉매의 순환 방향을 전환한다. 기액 분리기(156)는 액체 상태의 냉매와 기체 상태의 냉매를 분리하기 위한 것이고, 수액기(154)는 기액 분리기(156)를 통해 분리된 액체 상태의 냉매를 보관하기 위한 것이다.The outdoor heat exchanger 122 is a device that performs heat exchange between the refrigerant and the outdoor air. The compressor 118 is a device that sucks a low pressure refrigerant, converts the refrigerant into a high temperature-high pressure refrigerant, and discharges the refrigerant. The 4-way valve 130 switches the circulation direction of the refrigerant discharged from the compressor 118 according to the cooling mode and the heating mode, so that the refrigerant flows to either the outdoor heat exchanger 122 or the indoor heat exchanger 116. In the cooling mode, the refrigerant discharged from the compressor 118 switches the circulation direction of the refrigerant so that the refrigerant is first supplied to the outdoor heat exchanger 122, and in the heating mode, the refrigerant discharged from the compressor 118 is indoors. The circulation direction of the refrigerant is switched to be supplied to the heat exchanger 116 first. The gas-liquid separator 156 is for separating the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant, and the receiver 154 is for storing the liquid refrigerant separated through the gas-liquid separator 156.

수액기(154)에서 실내 열 교환기(116)로 향하는 냉매 관에는 제 1 밸브(172)와 제 1 팽창 장치(174)가 순서대로 연결된다. 제 1 밸브(172)는 온/오프 밸브로서, 필요에 따라 수액기(154)와 실내 열 교환기(116) 사이의 냉매 흐름을 차단하기 위한 것이다. 사방 밸브(130)와 실외 열 교환기(122) 사이의 냉매 관에는 제 2 밸브(176)와 제 2 팽창 장치(178)가 병렬로 연결된다. 제 2 밸브(176) 역시 온/오프 밸브로서, 필요에 따라 사방 밸브(130)와 실외 열 교환기(122) 사이의 냉매 흐름을 차단하기 위한 것이다.The first valve 172 and the first expansion device 174 are sequentially connected to the refrigerant pipe from the receiver 154 to the indoor heat exchanger 116. The first valve 172 is an on / off valve to block the refrigerant flow between the receiver 154 and the indoor heat exchanger 116 as needed. The second valve 176 and the second expansion device 178 are connected in parallel to the refrigerant pipe between the four-way valve 130 and the outdoor heat exchanger 122. The second valve 176 is also an on / off valve, to block the refrigerant flow between the four-way valve 130 and the outdoor heat exchanger 122 as necessary.

단, 제 1 및 제 2 밸브(172, 176)는 제 1 및 제 2 팽창 장치(174, 178)가 모세관처럼 온/오프 기능을 갖지 못할 때 필요한 밸브들이다. 만약 제 1 및 제 2 팽창 장치(174, 178)가 전자 팽창 밸브처럼 온/오프 기능을 갖는 경우에는 제 1 및 제 2 팽창 장치(174, 178)를 통해 온/오프 기능을 구현할 수 있으므로 제 1 및 제 2 밸브(172, 176)는 필요치 않다.However, the first and second valves 172 and 176 are necessary valves when the first and second expansion devices 174 and 178 do not have on / off functions like capillaries. If the first and second expansion devices 174, 178 have on / off functions like the electromagnetic expansion valve, the first and second expansion devices 174, 178 can implement the on / off function through the first and second expansion devices 174, 178. And second valves 172, 176 are not required.

압축기(118)의 흡입 측 냉매 관에는 제 1 압력 센서(182)와 제 1 온도 센 서(184)로 이루어지는 제 1 냉매 상태 검출 센서가 연결되어 압축기(118)로 흡입되는 냉매의 상태 정보(예를 들면 압력과 온도)를 검출하고, 압축기(118)의 토출 측 냉매 관에는 제 2 압력 센서(186)와 제 2 온도 센서(188)로 이루어지는 제 2 냉매 상태 검출 센서가 연결되어 압축기(118)에서 토출되는 냉매의 상태 정보(예를 들면 압력과 온도)를 검출한다.The first refrigerant state detection sensor including the first pressure sensor 182 and the first temperature sensor 184 is connected to the suction side refrigerant pipe of the compressor 118 to provide the state information of the refrigerant sucked into the compressor 118 (eg, Pressure and temperature), and a second refrigerant state detection sensor comprising a second pressure sensor 186 and a second temperature sensor 188 is connected to the discharge-side refrigerant pipe of the compressor 118 so that the compressor 118 is connected. Detects state information (eg, pressure and temperature) of the refrigerant discharged from the.

도 2는 도 1에 나타낸 공기 조화기의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 공기 조화기의 동작 전반을 제어하는 제어부(202)의 입력 측에는 제 1 압력 센서(182)와 제 1 온도 센서(184), 제 2 압력 센서(186), 제 2 온도 센서(188)가 연결되며, 제어부(202)의 출력 측에는 압축기(118)와 사방 밸브(130), 제 1 및 제 2 밸브(172, 176)가 연결된다.FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the air conditioner shown in FIG. 1. As shown in FIG. 2, a first pressure sensor 182, a first temperature sensor 184, a second pressure sensor 186, and a second temperature are provided at an input side of the controller 202 that controls the overall operation of the air conditioner. The sensor 188 is connected, and the compressor 118, the four-way valve 130, and the first and second valves 172 and 176 are connected to the output side of the controller 202.

제어부(202)는 이 센서들(182, 184, 186, 188) 각각으로부터 검출된 냉매 상태 정보를 제공받아 공기 조화기의 동작 제어를 위해 압축기(118)의 운전과 사방 밸브(130)의 전환, 제 1 및 제 2 밸브(172, 176)의 온/오프 동작 등을 제어한다. The controller 202 is provided with the refrigerant state information detected from each of the sensors 182, 184, 186, and 188 to control the operation of the compressor 118 and the switching of the four-way valve 130 to control the operation of the air conditioner. The on / off operation of the first and second valves 172 and 176 is controlled.

만약 도 1의 제 1 및 제 2 팽창 장치(174, 178)가 온/오프 기능을 구비한 전자 팽창 밸브이면 제어부(202)는 제 1 및 제 2 밸브(172, 176) 대신 제 1 및 제 2 팽창 장치(174, 178)의 온/오프 동작을 제어한다.If the first and second expansion devices 174, 178 of FIG. 1 are electronic expansion valves with on / off functions, the control unit 202 may replace the first and second valves 172, 176 with the first and second valves. Control on / off operation of inflation device 174, 178.

도 3은 냉매의 증발 온도에 대한 질량의 관계를 나타낸 그래프이다. 본 발명에 따른 공기 조화기 및 그 제어 방법에서는 단위 시간 동안 압축기(118)를 통과하는 냉매의 양을 검출하고 그 양을 적산하여 냉매 사이클 내에 충전되어 있는 총 냉매량을 판정한다. 이 때 단위 시간 동안 압축기(118)를 통과하는 냉매의 양을 산출 하기 위해 압축기(118)의 성능 데이터를 이용한다. 즉, 압축기의 제조 회사에서는 압축기를 판매할 때 압축기의 성능 데이터를 함께 제공하므로, 이 압축기의 성능 데이터를 이용하여 단위 시간 동안 압축기를 통과하는 냉매의 양을 산출하게 된다.3 is a graph showing the relationship of mass to evaporation temperature of a refrigerant. In the air conditioner and control method thereof according to the present invention, the amount of refrigerant passing through the compressor 118 for a unit time is detected, and the amount is accumulated to determine the total amount of refrigerant charged in the refrigerant cycle. At this time, the performance data of the compressor 118 is used to calculate the amount of refrigerant passing through the compressor 118 for a unit time. That is, since the manufacturer of the compressor provides the performance data of the compressor when the compressor is sold, the amount of refrigerant passing through the compressor for the unit time is calculated using the performance data of the compressor.

예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 압축기의 성능 데이터를 통해 냉매의 응축 온도(Tc)가 소정의 값을 가질 때 냉매의 증발 온도(Te)의 변화에 따라 그 질량(mass)이 변화하는 특성을 알 수 있다. 그 밖에도 증발 온도(Te)가 일정 할 때 응축 온도(Tc)의 변화에 따른 냉매의 질량 변화를 알 수 있으며, 냉매의 압력과 압축기의 흡입관 및 토출관의 내경 등 다양한 성능 데이터를 통해 압축기를 통과하는 단위 시간 당 냉매량을 산출할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, when the condensation temperature Tc of the refrigerant has a predetermined value through the performance data of the compressor, the mass changes according to the change of the evaporation temperature Te of the refrigerant. Know the characteristics. In addition, when the evaporation temperature Te is constant, the mass change of the refrigerant according to the change of the condensation temperature Tc can be known. The amount of refrigerant per unit time can be calculated.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 방법을 나타낸 순서도로서, 압축기의 성능 데이터를 이용하여 냉매 사이클에 충전되어 있는 총 냉매량을 판정하기 위한 제어 방법을 나타낸 것이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 먼저 공기 조화기를 냉방 모드로 전환하고 펌프 다운 운전을 실시한다(402). 펌프 다운 운전이란 냉방 모드에서 제 1 밸브(172)를 오프시키고 제 2 밸브(176)는 온 시킨 후 압축기(118)를 운전하여 냉매가 도 1의 실선의 화살표 방향으로 유동하여 수액기(154)와 실외 열 교환기(122) 쪽에 집중되도록 하는 것이다. 이 펌프 다운 운전을 통해 실외 열 교환기(122)의 출구 측(B)과 수액기(154) 쪽에는 액상의 냉매가 존재하고, 실외 열 교환기(122)의 입구 측(A)에는 기상이 냉매가 존재하게 된다.4 is a flowchart illustrating a control method of an air conditioner according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a control method for determining a total amount of refrigerant charged in a refrigerant cycle using performance data of a compressor. As shown in FIG. 4, first, the air conditioner is switched to the cooling mode and pump down operation is performed (402). The pump down operation is performed in the cooling mode by turning off the first valve 172 and turning on the second valve 176. Then, the compressor 118 is operated so that the coolant flows in the direction of the arrow in FIG. And to be concentrated on the outdoor heat exchanger 122 side. Through this pump down operation, a liquid refrigerant is present at the outlet side B and the receiver 154 side of the outdoor heat exchanger 122, and the refrigerant is at the inlet side A of the outdoor heat exchanger 122. It will exist.

이와 같은 펌프 다운 운전을 충분히 수행하여 모든 냉매가 실외 열 교환기(122) 쪽에 집중되면, 제 1 밸브(172)가 오프된 상태를 유지하면서 제 2 밸 브(176)를 오프시키고 난방 모드로 전환하여 압축기(118)를 운전한다(404). 이 때 실외 열 교환기(122) 쪽에 집중되어 있던 냉매는 오프된 제 2 밸브(178)를 우회하여 도 1의 점선의 화살표 방향으로 제 2 팽창 장치(178)와 사방 밸브(130), 기액 분리기(156)를 통해 압축기(118)로 흡입되고, 압축기(118)에서 압축된 냉매는 다시 사방 밸브(130)를 통해 실내 열 교환기(116)로 유동한다. 이와 같이 실외 열 교환기(122) 쪽에 집중되었던 냉매가 압축기(118)를 통해 실내 열 교환기(116)로 유동하는 동안 압축기(118)의 흡입 측 냉매 압력 및 온도와 압축기(118)의 토출 측 냉매 압력 및 온도를 검출하고(406), 이 검출된 값을 압축기(118)의 성능 데이터에 대입하여 압축기(118)를 통과하는 단위 시간 당 냉매량을 산출한다(408).When the pump-down operation is sufficiently performed to concentrate all the refrigerant toward the outdoor heat exchanger 122, the second valve 176 is turned off and the heating mode is maintained while the first valve 172 is turned off. The compressor 118 is operated (404). At this time, the refrigerant concentrated in the outdoor heat exchanger 122 side bypasses the second valve 178 that is turned off, so that the second expansion device 178, the four-way valve 130, and the gas-liquid separator ( 156 is sucked into the compressor 118, and the refrigerant compressed in the compressor 118 flows back through the four-way valve 130 to the indoor heat exchanger 116. The refrigerant pressure and temperature of the suction side of the compressor 118 and the refrigerant pressure of the discharge side of the compressor 118 while the refrigerant, which has been concentrated on the outdoor heat exchanger 122, flow through the compressor 118 to the indoor heat exchanger 116. And the temperature is detected (406), and the detected value is substituted into the performance data of the compressor 118 to calculate the amount of refrigerant per unit time passing through the compressor 118 (408).

이와 같은 난방 운전을 충분한 시간 동안 실시하면서 매 단위 시간마다 산출되는 압축기(118)를 통과하는 단위 시간 당 냉매량을 적산한다(410). 만약 냉매의 응축 압력(Pc)이 미리 설정된 압력 값(Pset)보다 작아지면(412의 ‘예’) 실외 열 교환기(122) 쪽에 집중되었던 냉매가 모두 압축기(118)를 통과해 실내 열 교환기(116) 쪽으로 유동한 것으로 인정하여 이 때 까지의 최종 적산 결과를 냉매 사이클의 총 냉매량으로 판정한다(414).While performing the heating operation for a sufficient time, the amount of refrigerant per unit time passing through the compressor 118 calculated every unit time is accumulated (410). If the condensation pressure Pc of the refrigerant is lower than the preset pressure value Pset (YES in 412), all of the refrigerant concentrated at the outdoor heat exchanger 122 side passes through the compressor 118 to the indoor heat exchanger 116. The final integration result up to this point is determined as the total amount of refrigerant in the refrigerant cycle (414).

본 발명은 압축기의 정격과 압축기의 입출력 냉매의 온도 및 압력 특성을 통해 냉매 사이클에 충전되어 있는 현재의 총 냉매량을 산출할 수 있도록 한다.The present invention can calculate the current total amount of refrigerant charged in the refrigerant cycle through the rating of the compressor and the temperature and pressure characteristics of the input and output refrigerant of the compressor.

Claims (7)

압축기와;A compressor; 실외 열 교환기와;An outdoor heat exchanger; 실내 열 교환기와;An indoor heat exchanger; 상기 압축기와 상기 실외 열 교환기, 상기 실내 열 교환기를 순서대로 연결하여 냉매의 순환이 이루어지도록 하는 냉매 유로와;A refrigerant passage for connecting the compressor, the outdoor heat exchanger, and the indoor heat exchanger in order to circulate the refrigerant; 냉방 운전을 실시하여 상기 압축기에서 토출되는 냉매가 상기 실외 열 교환기 쪽으로 모두 집중되도록 한 다음 난방 운전으로 전환하여 상기 실외 열 교환기 쪽에 집중되었던 모든 냉매가 상기 압축기를 통해 상기 실내 열 교환기 쪽으로 이동하도록 하면서 상기 냉매의 상태 정보를 상기 압축기의 성능 데이터에 대입하여 상기 압축기를 통과하는 단위 시단 당 냉매량을 산출하고, 상기 단위 시간 당 냉매량을 적산하여 공기 조화기에 충전되어 있는 총 냉매량을 판정하는 제어부를 포함하는 공기 조화기.The cooling operation is performed to concentrate all the refrigerant discharged from the compressor toward the outdoor heat exchanger, and then switch to the heating operation to move all the refrigerant concentrated on the outdoor heat exchanger to the indoor heat exchanger through the compressor. A control unit for calculating the amount of refrigerant per unit time passing through the compressor by substituting the state information of the refrigerant into the performance data of the compressor, and integrating the amount of refrigerant per unit time to determine the total amount of refrigerant charged in the air conditioner. Harmonizer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 냉방 모드와 난방 모드에 따라 상기 압축기에서 토출되는 냉매의 순환 방향을 전환하여 상기 실외 열 교환기와 상기 실내 열 교환기 가운데 어느 한 쪽으로 냉매가 흐르도록 하는 사방 밸브를 더 포함하는 공기 조화기.The air conditioner further comprises a four-way valve to switch the circulation direction of the refrigerant discharged from the compressor according to the cooling mode and the heating mode to flow the refrigerant to either the outdoor heat exchanger or the indoor heat exchanger. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 압축기의 흡입 측 냉매 유로에 설치되어 상기 압축기에 흡입되는 냉매의 상태를 검출하는 제 1 냉매 상태 검출 센서와;A first refrigerant state detection sensor installed in the suction side refrigerant passage of the compressor to detect a state of the refrigerant sucked into the compressor; 상기 압축기의 토출 측 냉매 유로에 설치되어 상기 압축기에서 토출되는 냉매의 상태를 검출하는 제 2 냉매 상태 검출 센서를 더 포함하는 공기 조화기.And a second refrigerant state detection sensor installed in the discharge side refrigerant passage of the compressor to detect a state of the refrigerant discharged from the compressor. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 실외 열 교환기와 상기 실내 열 교환기 사이의 냉매 유로에 마련되어 온/오프 제어되는 제 1 밸브와;A first valve provided in a refrigerant passage between the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger and controlled on / off; 상기 실외 열 교환기와 상기 사방 밸브 사이의 냉매 유로에 마련되어 온/오프 제어되는 제 2 밸브를 더 포함하고;A second valve provided on a coolant path between the outdoor heat exchanger and the four-way valve and controlled on / off; 상기 제어부는, 상기 냉방 운전 시 상기 제 1 밸브를 오프시킨 상태에서 상기 압축기를 운전하고, 상기 난방 운전시 상기 제 2 밸브를 오프시킨 상태에서 상기 압축기를 운전하는 공기 조화기.The control unit is configured to operate the compressor while the first valve is turned off during the cooling operation, and to operate the compressor while the second valve is turned off during the heating operation. 제 4 항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 제 2 밸브와 병렬 연결되는 팽창 장치를 더 포함하고;An expansion device in parallel with the second valve; 상기 제 2 밸브가 오프되면 상기 실외 열 교환기에서 상기 사방 밸브로 이동하는 냉매가 상기 팽창 장치를 통해 감압되도록 이루어지는 공기 조화기.And the refrigerant moves from the outdoor heat exchanger to the four-way valve when the second valve is turned off to reduce the pressure through the expansion device. 압축기와; 실외 열 교환기와; 실내 열 교환기와; 상기 압축기와 상기 실외 열 교환기, 상기 실내 열 교환기를 순서대로 연결하여 냉매의 순환이 이루어지도록 하는 냉매 유로를 포함하는 공기 조화기의 제어 방법에 있어서,A compressor; An outdoor heat exchanger; An indoor heat exchanger; In the control method of the air conditioner comprising a refrigerant flow path for connecting the compressor, the outdoor heat exchanger, the indoor heat exchanger in order to circulate the refrigerant, 냉방 운전을 실시하여 상기 압축기에서 토출되는 냉매가 상기 실외 열 교환기 쪽으로 모두 집중되도록 하고;Perform a cooling operation to concentrate all the refrigerant discharged from the compressor toward the outdoor heat exchanger; 난방 운전으로 전환하여 상기 실외 열 교환기 쪽에 집중되었던 모든 냉매가 상기 압축기를 통해 상기 실내 열 교환기 쪽으로 이동하도록 하며;Switching to a heating operation such that all refrigerant concentrated on the outdoor heat exchanger side is moved to the indoor heat exchanger through the compressor; 상기 압축기를 통과하는 냉매의 상태 정보를 상기 압축기의 성능 데이터에 대입하여 상기 압축기를 통과하는 단위 시간 당 냉매량을 산출하고;Calculating the amount of refrigerant per unit time passing through the compressor by substituting state information of the refrigerant passing through the compressor into performance data of the compressor; 상기 단위 시간 당 냉매량을 적산하여 공기 조화기에 충전되어 있는 총 냉매량을 판정하는 공기 조화기의 제어 방법.And controlling the total amount of refrigerant charged in the air conditioner by integrating the amount of refrigerant per unit time. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 실외 열 교환기와 상기 실내 열 교환기 사이의 냉매 유로에 마련되어 온/오프 제어되는 제 1 밸브와;A first valve provided in a refrigerant passage between the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger and controlled on / off; 상기 실외 열 교환기와 사방 밸브 사이의 냉매 유로에 마련되어 온/오프 제어되는 제 2 밸브를 더 포함하고;A second valve provided on a coolant path between the outdoor heat exchanger and a four-way valve to be controlled on / off; 상기 냉방 운전 시 상기 제 1 밸브를 오프시킨 상태에서 상기 압축기를 운전하고, 상기 난방 운전시 상기 제 2 밸브를 오프시킨 상태에서 상기 압축기를 운전하는 것을 더 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.And operating the compressor while the first valve is turned off during the cooling operation, and operating the compressor while the second valve is turned off during the heating operation.
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